En 1991, la loi Bataille relative aux recherches sur la gestion des déchets radioactifs incite au démarrage d’études sur les radionucléides dans l’environnement et va initier durant les années 90 une série d’initiatives et de travaux de recherche au sein du CNRS. Notamment, le programme interdisciplinaire PACE (Programme pour l’Aval du Cycle Electronucléaire), puis PACEN (Programme pour l’Aval du Cycle et Energie Nucléaire) sont lancés. L’IN2P3 est mobilisé à travers les travaux de radiochimistes (à partir de 1998) sur la solubilité des radionucléides, sur leurs interactions avec les enveloppes de stockage et sur l’évolution à long terme (temps géologiques). Ils s’intéressent aussi à la chimie des éléments superlourds (Z >= 104), ainsi qu’aux études chimiques sur des temps ultra courts.

En 1998, des services de surveillance des pollutions radioactives de l’environnement sont créés : SMART à Nantes et RAMSES à Strasbourg. Au LAL à Orsay, les physiciens travaillent sur la confection d’une céramique synthétique de stockage des déchets de haute activité inspirée de la composition des roches très anciennes abritant naturellement de l’uranium, le phosphate-diphosphate de thorium.
Dans la même veine, à Strasbourg, le groupe de radiochimie étudie de 1996 à 2000 le réacteur naturel fossile de Bangombé à Oklo, un réacteur unique car il est situé en subsurface; il  a donc été étudié en tant qu’« analogue naturel » pour la mobilité à long terme de l’uranium et du thorium dans l’environnement. Les réacteurs nucléaires naturels d’Oklo auraient fonctionné il y a environ deux milliards d’années.